我們在使用Linux的時候，有的時候會發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)盤不夠用的情況。如果系統(tǒng)盤或者其它盤能夠做到彈性就好了。也就是需要更多空間的時候可以動態(tài)擴容，而不需要的時候可以縮容。

有一種方法就是通過SAN存儲，因為存儲系統(tǒng)天然具有擴容和縮容的功能特性。但是SAN存儲需要一個獨立的設備，而且價格也很高，不太現(xiàn)實。其實在Linux中我們可以通過軟件實現(xiàn)，這就是Linux強大的地方。今天我們就介紹一下這方面的內(nèi)容

LVM的整體架構(gòu)

在Linux實現(xiàn)動態(tài)擴容和縮容特性的軟件稱為LVM，其全稱是Logical Volume Manager，也就是邏輯卷管理。LVM不僅僅可以實現(xiàn)動態(tài)擴容和縮容，還可以實現(xiàn)其它一些特性，比如條帶化卷，鏡像卷等等。LVM的整體架構(gòu)如圖所示。

通過上圖可以看到，LVM包含3個基本的概念，分別是Physical Volume（PV），Volume Group(VG)和Logical Volume (LV)。我們分別介紹一下這個三個概念。

物理卷（Physical Volume）

物理卷對應著一個塊設備，可以是整個磁盤，或者是磁盤分區(qū)。物理卷通過pvcreate創(chuàng)建，本質(zhì)上是想塊設備寫入一些元數(shù)據(jù)。

卷組（Volume Group）

卷組是多個物理卷的集合，當我們創(chuàng)建一個卷組的時候需要指定包含的物理卷。此時，實際上是構(gòu)建了一個物理卷的資源池。當后面創(chuàng)建邏輯卷的時候會從該資源池分配資源。

邏輯卷（Logical Volume）

邏輯卷本身是一個塊設備，是用戶看到的部分，我們可以將邏輯卷理解為一個硬盤。但是邏輯卷實際上是由底層的若干個物理卷構(gòu)成。但是一個邏輯卷并非使用物理卷的所有空間，通常是部分空間。

LVM的操作

前文我們對LVM的基本概念和架構(gòu)進行了介紹，接下來我們就實際操作一下。具體如下圖所示，每個概念對應著一個操作命令，分別是pvcreate，vgcreate和lvcreate。這些是創(chuàng)建的命令，從名稱上也可以很容易地明白其作用。

我們從下往上看看如何創(chuàng)建需要的資源，比如我們要創(chuàng)建一個1G的邏輯卷。

創(chuàng)建PV

首先是要創(chuàng)建PV，也就是準備物理的資源。在本文中我們假設有兩個物理磁盤，并且在整個磁盤上創(chuàng)建物理卷，而不是在分區(qū)上。

除了創(chuàng)建命令外，還有查詢命令，具體包括pvdisplay和pvs，分別顯示詳細信息和概要信息。

創(chuàng)建VG

完成PV的創(chuàng)建后，我們就可以創(chuàng)建卷組了。卷組的創(chuàng)建命令如下所示。

vgcreate vg-01 /dev/sdb /dev/sdc

創(chuàng)建完成后可以看一下信息：

創(chuàng)建LV

最后，我們就可以創(chuàng)建邏輯卷了。假設我們這里創(chuàng)建一個線性的邏輯卷，大小為1GB，具體命令如下所示。

lvcreate -L 1G -n lv_linear vg-01
Logical volume "lv_linear" created

通過lvdispaly命令可以看一下詳細信息。

除了線性卷之外，我們還可以創(chuàng)建條帶卷。關(guān)于具體什么是線性卷，什么是條帶卷，本文不做解釋，我們后面在介紹LVM的原理的時候再詳細介紹。

# lvcreate -L 1G -i2 -I64 -n lv_stripe vg-01

Logical volume "lv_stripe" created

創(chuàng)建完成后照例可以看一下詳細的信息。

LV創(chuàng)建成功后，我們就可以當做硬盤來使用了，用法跟普通硬盤沒有差別。

擴容操作

有了前面的知識，我們回歸主題，如何進行擴容呢？其實就比較簡單了。前文我們創(chuàng)建的VG的大小35G，而LV只用了1GB的空間。因此，我們可以直接對LV進行擴容，比如我們增加10GB的容量，可以執(zhí)行如下命令。

lvextend -L+10G /dev/vg_01/lv_linear

是不是很簡單！

如果上面已經(jīng)有文件系統(tǒng)了，只需要執(zhí)行如下命令即可。

resize2fs /dev/vg_01/lv_linear

還有一種情況是VG的容量使用完了。也沒有關(guān)系，我們可以添加新的硬盤到VG，然后執(zhí)行上面介紹的命令。

今天的內(nèi)容就介紹到這里，相信大家對如何實現(xiàn)一個彈性容量的存儲有了清晰的認識了。我們在后續(xù)會逐步深入，介紹LVM的實現(xiàn)原理，并結(jié)合內(nèi)核代碼介紹其代碼實現(xiàn)。